JP6960848B2 - グロープラグ - Google Patents
グロープラグ Download PDFInfo
- Publication number
- JP6960848B2 JP6960848B2 JP2017249216A JP2017249216A JP6960848B2 JP 6960848 B2 JP6960848 B2 JP 6960848B2 JP 2017249216 A JP2017249216 A JP 2017249216A JP 2017249216 A JP2017249216 A JP 2017249216A JP 6960848 B2 JP6960848 B2 JP 6960848B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating element
- section
- cross
- glow plug
- axis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
Description
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、個体間で温度性能のばらつきを低減させることを目的とする。
先端が溶融部にて閉塞された筒状体と、
前記筒状体の内側に配置されたコイル状でWを主成分とする発熱体と、を備えるグロープラグであって、
前記発熱体の先端部は、前記溶融部内に挿入されて、前記筒状体と接合されており、
前記グロープラグを、前記グロープラグの軸線に沿うように切断した切断面において、
前記溶融部内に少なくとも一部が配置されつつ、前記軸線の一方側に配された前記発熱体の断面のうち最後端に位置する断面を第1発熱体断面とし、
前記溶融部外に配置され、前記軸線の一方側に配された前記発熱体の断面のうち最先端に位置する断面を第2発熱体断面とし、
前記溶融部外に配置され、前記軸線の一方側に配された前記発熱体の断面のうち前記第2発熱体断面の1つ後ろ側に位置する断面を第3発熱体断面とした場合に、
前記第1発熱体断面の最後端と前記第2発熱体断面の最先端との前記軸線の方向における距離Aは、前記第2発熱体断面の最後端と前記第3発熱体断面の最先端との前記軸線の方向における距離Bより大きいことを特徴とする。
なお、「第1発熱体断面」は、溶融部内に少なくとも一部が配置されていればよく、第1発熱体断面全体が溶融部内に配置されていても良いし、第1発熱体断面の一部が溶融部内に配置されていても良い。
1.30≦A/B≦4.00の関係式を満たす(1)に記載のグロープラグとすることができる。
この形態のグロープラグでは、温度性能のばらつきの低減と、耐久性の向上を両立できる。
なお、ここで、「C=0」とは、第4発熱体断面の最後端と第1発熱体断面の最先端は、軸線の方向における位置が同一であることを意味する。
前記第4発熱体断面の径方向の最外側部が、前記第1発熱体断面の径方向の最内側部よりも内側に位置しており、
前記第4発熱体断面の最後端が前記第1発熱体断面の最先端よりも後端側に配置されている(1)又は(2)に記載のグロープラグとすることができる。
この形態のグロープラグでは、温度性能のばらつきの低減と、耐久性の向上を両立できる。
図1は、グロープラグ10を示す図である。グロープラグ10は、熱を発生させるシースヒータ(発熱装置)800を備え、ディーゼルエンジンを始めとする内燃機関(図示せず)の始動時における点火を補助する熱源として機能する。グロープラグ10は、シースヒータ800の他、中軸200と、主体金具500とを主に備える。これらグロープラグ10を構成する部材は、グロープラグ10の軸線方向ODに沿って組み付けられている。図1では、軸線Oから紙面右側に外観構成を図示し、軸線Oから紙面左側に断面構成を図示した。なお、本明細書では、グロープラグ10におけるシースヒータ800側を「先端側」と呼び、係合部材100側を「後端側」と呼ぶ。
発熱コイル820の線径は特に限定されないが、好ましくは0.1mm〜0.25mmである。
図3は、グロープラグ10を、グロープラグの軸線Oに沿いつつ、溶融部891内の発熱コイル820の断面が軸線Oを中心線とした両側に同数現れるように切断した切断面を示している。図3においては、軸線Oよりも右側を一方側とし、軸線Oよりも左側を他方側とする。図3では、溶融部891内の両側にそれぞれ2つの断面が現れている。図3には、軸線Oを通る位置において切断された発熱コイル820と、シース管810と、絶縁体870と、が示されている。
シース管810の溶融部891には、柱状晶(デンドライト)が含まれている一方、溶融部891以外の母材部893は、溶融部891の組織とは異なる組織を有している。母材部893の組織としては、例えば、繊維状組織、鍛造組織等が含まれている。なお、柱状晶、繊維状組織、鍛造組織であるか否かの判断は、切断面をシュウ酸溶液中で電解エッチングする(JIS G 5071 2012年発行)等の公知の金属組織観察により行うことができる。
図3に示すように、溶融部891内では、軸線Oの一方側及び他方側に、それぞれ先端側(図面下側)から順に1巻目901、2巻目902が現れている。
溶融部891の外では、軸線Oの一方側及び他方側に、それぞれ先端側(図面下側)から順に3巻目903、4巻目904が現れている。
距離Aの値は、特に限定されないが、好ましくは0.2mmより大きく0.6mm以下である。
距離Bの値は、特に限定されないが、好ましくは0.1mm以上0.2mm以下である。
本発明の一形態によれば、距離Aを広げ、この距離Aの間に、溶融部891の後端面895が配される構成とされている。従って、例えば、シース管810の溶ける量がばらついて、溶融部891の後端面895の位置が前後したとしても、この後端面895の位置を第1発熱体断面902aと第2発熱体断面903aの間に確実に入れることができる。よって、溶融部891内に発熱コイル820の先端部の所定の量だけを確実に挿入することができ、常温時での個体間の抵抗値のばらつきを抑制することができる。従って、個体間の温度性能のばらつきが低減されるとともに、発熱コイル820がシース管810から外れることを抑制することができる。なお、以上の関係によって、個体間の温度性能のばらつきが低減する点については、後述する実施例によって詳細に説明する。
1.30≦A/B≦4.00
A/Bが1.30以上であると、個体間の温度性能のばらつきを抑制することできる。A/Bが4.00以下であると、グロープラグ10の昇温性能を十分に確保できる。
第4発熱体断面901aと第1発熱体断面902aの距離Cの値は、特に限定されないが、好ましくは0mm以上、0.10mm以下である。
距離Cを、距離B以下とすることで、発熱コイル820の先端からシース管810の表面までの肉厚(図3において符号Dで示す厚み)を確保することができる。よって、シース管810が摩耗した際のコイル820の露出を抑制することでき、耐久性を向上できる。
他の実施形態では、既述実施形態と同様に、第4発熱体断面901aの径方向の最外側部901aaが、第1発熱体断面902aの径方向の最内側部902aaよりも内側に位置している。
他の実施形態では、次の点が、既述の実施形態と相違している。
すなわち、第4発熱体断面901aの最後端901abが、第1発熱体断面902aの最先端902abよりも後端側に配置されている。つまり、第4発熱体断面901aと第2発熱体断面902aとが、軸線方向ODにおいて重なるように配置されている。この配置とすることで、発熱コイル820の先端からシース管810の表面までの肉厚(図7において符号Dで示す厚み)を確保することができる。よって、シース管810が摩耗した際のコイル820の露出を抑制することでき、耐久性を向上できる。
図4は、グロープラグ10の製造方法を示すフローチャートである。グロープラグ10の製造では、まず、発熱コイル820と中軸200と、が溶接される(ステップS10)。具体的には発熱コイル820と後端コイル830とが溶接され、さらに、後端コイル830の後端部839と、中軸200の先端部210と、が溶接される。次に、発熱コイル820の先端部822と、シース管810の先端部813と、が溶接される(ステップS20)。ステップS20を「溶接工程」とも呼ぶ。
なお、シース管810の先端部813と発熱コイル820の先端部822との間に、シース管810を構成する金属と発熱コイル820を構成する金属との合金が形成された場合、その合金からなる合金部の厚さは10(μm)以下である。合金部は、発熱コイル820の先端部822とシース管810の先端部813との境界付近を例えばEPMA(Electron Probe Micro Analyser)などによって分析することにより検出して、厚さを算出することができる。なお、本実施形態のグロープラグ10には、合金部は形成されていない。
なお、実験例2〜6は、本発明の実施例に該当し、実験例1は、比較例に該当する。
各実験例のグロープラグ10では、発熱コイル820の先端形状をそれぞれ調整することによって、距離A、距離B、距離Cを調整した。
その他の条件は以下の通りである。
・発熱コイル820には、タングステン材(線径φ0.20mm)を使用した。
・後端コイル830には、ニッケル−クロム合金材(線径φ0.38mm)を使用した。
・常温抵抗値は0.330Ωに調整した。
・シース管810の外径は、細径部をφ3.25mmとした。
・各距離は、温度測定後のグロープラグ10を解体し、グロープラグの軸線Oに沿いつつ、溶融部891内の発熱コイル820の断面が軸線Oを中心線とした両側に同数現れるように切断した切断面を用いて測定した。
後端コイル830の先端部831と、発熱コイル820の後端部829とが溶接された部分が、左側(他方側)に現れようにして、右側(一方側)の切断面において各コイル間クリアランスを測定した。
2.1 温度のばらつき
各実験例について、それぞれ20本のグロープラグ10を用意した。各グロープラグ10に定格電圧を印加して、100秒後の温度を測定した。各実験例の20本のグロープラグ10の温度について3σの値を求め、次のように評価した。
3σの値が70℃未満;○(良好)
3σの値が70℃以上;×(不良)
ここで、定格電圧は次のようにして決定した。すなわち、各実験例の最初の1本の電圧感度を測定して、電圧と温度との関係を求め、温度が1100℃となる電圧を定格電圧とした。
なお、温度は、シース管810の先端から2mmの位置を、PR熱電対(白金−白金ロジウム熱電対)及び放射温度計にて測定した。
各グロープラグ10に、2秒で1000℃昇温する電圧を印加後、1100℃で飽和となる電圧を180秒間継続して印加した。その後、120秒間風冷し、常温に戻した。これを1サイクルとするサイクル試験を実施した。各グロープラグ10に対して7000サイクル実施した。この耐久試験中に断線が発生するか否かを次のように評価した。
500時間後(約6000サイクル後)も断線なし;○(良好)
500時間(約6000サイクル)よりも前に断線;×(不良)
なお、温度は、シース管810の先端から2mmの位置を、PR熱電対(白金−白金ロジウム熱電対)及び放射温度計にて測定した。
2.3 急速昇温性
各グロープラグ10に、11Vを2秒印加した際の2秒後の温度を測定した。温度は、シース管810の先端から2mmの位置を、PR熱電対(白金−白金ロジウム熱電対)及び放射温度計にて測定した。この急速昇温性は次のように評価した。
2秒時到達温度 900℃以上;○(良好)
2秒時到達温度 900℃未満;×(不良)
試験結果を表1に示す。
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。
(2)上記実施形態では、発熱コイル820の先端の2巻が溶融部891内に挿入された状態について説明したが、これに限られることはない。例えば、発熱コイル820の先端の1〜5巻が溶融部891内に挿入された状態であっても良い。
100…係合部材
200…中軸
210…先端部
290…雄ネジ部
300…リング
410…絶縁部材
460…Oリング
500…主体金具
510…軸孔
520…工具係合部
540…雄ネジ部
600…パッキン
601…インコネル
800…シースヒータ
810…シース管
813…先端部
814…側面部
815…開口
819…後端部
820…発熱コイル
822…先端部
829…後端部
830…後端コイル
831…先端部
839…後端部
840…接続部
870…絶縁体
890…溶融部
891…溶融部
893…母材部
901…1巻目
902…2巻目
903…3巻目
904…4巻目
Claims (3)
- 先端が溶融部にて閉塞された筒状体と、
前記筒状体の内側に配置されたコイル状でWを主成分とする発熱体と、を備えるグロープラグであって、
前記発熱体の先端部は、前記溶融部内に挿入されて、前記筒状体と接合されており、
前記グロープラグを、前記グロープラグの軸線に沿うように切断した切断面において、
前記溶融部内に少なくとも一部が配置されつつ、前記軸線の一方側に配された前記発熱体の断面のうち最後端に位置する断面を第1発熱体断面とし、
前記溶融部外に配置され、前記軸線の一方側に配された前記発熱体の断面のうち最先端に位置する断面を第2発熱体断面とし、
前記溶融部外に配置され、前記軸線の一方側に配された前記発熱体の断面のうち前記第2発熱体断面の1つ後ろ側に位置する断面を第3発熱体断面とした場合に、
前記第1発熱体断面の最後端と前記第2発熱体断面の最先端との前記軸線の方向における距離Aは、前記第2発熱体断面の最後端と前記第3発熱体断面の最先端との前記軸線の方向における距離Bより大きく、
前記距離Aと前記距離Bが、
1.30≦A/B≦4.00の関係式を満たすグロープラグ。 - 前記切断面において、
前記溶融部内に配置されつつ、前記軸線の一方側に配された前記発熱体の断面のうち前記第1発熱体断面の1つ先端側に位置する断面を第4発熱体断面とし、
前記第4発熱体断面の最後端と前記第1発熱体断面の最先端との前記軸線の方向における距離C(C=0を含む)は、前記距離B以下である請求項1に記載のグロープラグ。 - 前記切断面において、
前記溶融部内に配置されつつ、前記軸線の一方側に配された前記発熱体の断面のうち前記第1発熱体断面の1つ先端側に位置する断面を第4発熱体断面とし、
前記第4発熱体断面の径方向の最外側部が、前記第1発熱体断面の径方向の最内側部よりも内側に位置しており、
前記第4発熱体断面の最後端が前記第1発熱体断面の最先端よりも後端側に配置されている請求項1又は請求項2に記載のグロープラグ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP18165741.2A EP3396250B1 (en) | 2017-04-24 | 2018-04-04 | Glow plug |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017085047 | 2017-04-24 | ||
JP2017085047 | 2017-04-24 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018185131A JP2018185131A (ja) | 2018-11-22 |
JP6960848B2 true JP6960848B2 (ja) | 2021-11-05 |
Family
ID=64355733
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017249216A Active JP6960848B2 (ja) | 2017-04-24 | 2017-12-26 | グロープラグ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6960848B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6960394B2 (ja) * | 2018-12-28 | 2021-11-05 | 日本特殊陶業株式会社 | グロープラグ及びグロープラグの製造方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2746595A1 (de) * | 1977-10-15 | 1979-04-26 | Bosch Gmbh Robert | Gluehstiftkerze fuer brennkraftmaschinen |
JP4288850B2 (ja) * | 2000-03-17 | 2009-07-01 | 株式会社デンソー | グロープラグの製造方法 |
-
2017
- 2017-12-26 JP JP2017249216A patent/JP6960848B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018185131A (ja) | 2018-11-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2015078784A (ja) | グロープラグ | |
US9702556B2 (en) | Glow plug | |
JP6960848B2 (ja) | グロープラグ | |
JP6280853B2 (ja) | グロープラグ | |
JP6312542B2 (ja) | グロープラグ | |
JP2011038720A (ja) | グロープラグ | |
JP2008157485A (ja) | グロープラグ | |
JP6587501B2 (ja) | グロープラグ | |
JP6965153B2 (ja) | グロープラグ | |
JP6080578B2 (ja) | グロープラグ | |
JP6279925B2 (ja) | グロープラグ | |
JP6781599B2 (ja) | グロープラグ | |
EP3396249B1 (en) | Glow plug | |
JP6771964B2 (ja) | グロープラグの製造方法及びグロープラグ | |
EP3396250B1 (en) | Glow plug | |
JP6771985B2 (ja) | グロープラグ | |
JP6794176B2 (ja) | グロープラグ | |
JP6746453B2 (ja) | グロープラグ | |
JP6731331B2 (ja) | グロープラグ | |
JP2019020050A (ja) | グロープラグ | |
JP6997731B2 (ja) | グロープラグ | |
JP6720039B2 (ja) | グロープラグ | |
EP3163170B1 (en) | Method of producing glow plug and the glow plug | |
JP6689022B2 (ja) | グロープラグ | |
JP6796957B2 (ja) | グロープラグ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200916 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210727 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210803 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210910 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20211005 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211012 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6960848 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |